Desenvolvimento de vetores baseados em péptidos para direcionamento à mitocôndria

• Autor(a) principal: Varela, Suzana Correia Mendes Delgado
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/14194
• topic: Polietilenimina; Adn Plasmídico; Direcionamento à Mitocôndria; Nanopartículas; Péptido Tat; Proteína Gfp; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia

As mitocôndrias são organelos citoplasmáticos presentes na maioria das célulaseucarióticas sendo responsáveis pela produção de 90% de ATP, moléculas indispensáveispara o funcionamento de órgãos e tecidos. A mitocôndria possui o seu próprio genomacircular de dupla hélice com um tamanho reduzido denominado de ADNmitocondrial (ADNmt), herdado unicamente da linhagem materna. O ADNmt contém37 genes quecodificam 13 proteínas, todas pertencentes ao mecanismo de fosforilação oxidativa. Quando comparado com o ADN nuclear, o genoma ADNmt está mais suscetível aaltastaxas de mutações devido ao seu mecanismo de reparação ser menos eficiente, nãopossuirrevestimento por histonas reparadoras e à sua proximidade comfontes de espéciesreativas de oxigénio. Tais razões fazem prevalecer as mutações no ADNmt que culminamnuma variedade de doenças, tais como: encefalomiopatia mitocondrial; acidose lácticaeepisódios similares a acidente vascular cerebral (MELAS); epilepsia mioclónica comfibrasvermelhas irregulares (MERRF); diabetes; surdez com hereditariedade materna (MIDD)esíndrome de Leigh. Com o recente aumento de doenças mitocondriais resultante do acréscimo de mutaçõesnoADNmt, conjugado com a inexistência de terapias que atuem na cura ao invés de apenasmoderarem os sintomas, surge a terapia génica focada na mitocôndria, Terapia GénicaMitocondrial (TGM). A TGM permite tratar o problema na sua origem, tendocomoprincipais objetivos uma entrega eficiente de genes funcionais e a substituição de genesdefeituosos. Sendo assim, este trabalho de investigação visa desenvolver sistemas de entrega dogenepGFP com afinidade mitocondrial baseados em polímero e péptido capazes de encapsulareficientemente o plasmídeo, promover a sua internalização celular e direcionamentoespecífico assim como a sua expressão na mitocôndria das células seminduzir umaresposta imune inflamatória. Primeiramente sintetizamos o sistema de entrega baseado no polímero catiónicopolietilenimina conjugado com cloreto de dequalínio (DQA) para encapsular o plasmídeopGFP com afinidade mitocondrial. O conjugado PEI-DQA permitiu otimizarodirecionamento mitocondrial uma vez que DQA consegue atingir e fundir-se comamembrana mitocondrial. Seguidamente, o péptido catiónico TAT foi adicionadoaosistema já formulado dando origem a sistemas ternários com carga positiva. Todasasnanopartículas foram formuladas a vários rácios: razão entre as aminas carregadas positivamente do PEI em relação aos grupos fosfato carregados negativamentedoplasmídeo. As nanopartículas formadas foram caracterizadas em termos de morfologia, tamanho, carga superficial e polidisdpersidade. A biocompatibilidade dos sistemasdesenvolvidos foi testada em células cancerígenas, e a sua capacidade de internalizaçãocelular, a par com o seu direcionamento específico à mitocôndria, foramcomprovadosporensaios de microscopia de fluorescência confocal. Os resultados obtidos demonstram que os sistemas desenvolvidos, baseados numpolímero e num péptido, propriedades físicas-químicas adequadas a estudos de transfeçãocelular. Adicionalmente, foi comprovada a sua capacidade de direcionamentoàmitocôndria o que torna estes nano-sistemas promissores para aplicação emTGM.